赵友全，李 霞，刘 潇，董鹏飞，王伶俐，王先全

1. 天津大学精密仪器与光电子工程学院，天津 300072 2. 重庆理工大学电子信息与自动化学院，重庆 400054

基于PCA的水质紫外吸收光谱分析模型研究

赵友全1，李 霞1，刘 潇1，董鹏飞1，王伶俐1，王先全2

1. 天津大学精密仪器与光电子工程学院，天津 300072 2. 重庆理工大学电子信息与自动化学院，重庆 400054

利用紫外光谱分析水中有机污染物已成为水质实时在线监测的重要方法之一，水样组分复杂且不稳定是影响其测量结果的主要因素。利用主成分分析法(PCA)结合欧氏距离分析水样紫外吸收光谱，对水样分类，效果良好。分别用主成分分析结合偏最小二乘法回归(PCA-PLSR)和直接利用多波长吸光度结合偏最小二乘法回归(MWA-PLSR)建立分析模型，并对比分析了不同浓度的COD标准液的实验数据。结果表明，采用第一、二主成分作为回归参数的PLSR模型的测量误差在5%以内，偏差最小。利用本文方法可同时实现水样分类和水质参数的精确定量。

紫外吸收光谱；水质分析；PCA；PLSR；水样分类

引 言

近年来，环境污染特别是水质污染已成为社会关注的焦点，我国近一半的湖泊和河流被污染，形势严峻，提升水环境的监控预警技术成为一种迫切需要。作为一种纯物理的光学方法，紫外水质检测方法得到了越来越广泛的关注，该方法不需化学试剂，无二次污染，操作简单[1]，可以进行实时在线的连续监测，能及时反应水质参数的动态变化[2]。目前紫外法水质建模大多是采用单波长或双波长方法[3-6]，经与国家标准化学法比对后用于检测监测水中污染指数。……